(57)【要約】【課題】メンテナンス時に、エンジンルームの狭いスペース内で補機ベルトの装脱を簡単に行なえるようにしたオートテンショナーの取り付け構造を提供すること。【解決手段】雌ねじ４０に雄ねじ部材４２を螺合し、雄ねじ部材４２の先端をガイド壁４４に当接し、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が大きくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、雄ねじ部材４２の軸方向が変化し、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を緩める方向に移動する。また、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が小さくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、雄ねじ部材４２の軸方向が変化し、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を高める方向に移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に取着され、補機ベルトの張力を弛緩緊締する方向に移動可能で前記補機ベルトに張力を与える方向に付勢されたテンションプーリと、
前記テンションプーリを付勢する弾性部材を有するオートテンショナーの取り付け構造であって、
前記オートテンショナーは、雌ねじ部を有し、
前記雌ねじ部は螺合する雄ねじ部材が回転操作されることで前記弾性部材の付勢力に対抗して前記テンションプーリを移動させて補機ベルトを弛緩緊締するように設けられ、
前記内燃機関に前記雄ねじ部材に当接可能に設けられたガイド壁を備え、
前記ガイド壁は、前記テンションプーリの移動量に応じて前記雄ネジ部材の軸方向を変更させるように構成されている、
ことを特徴とするオートテンショナーの取り付け構造。
【請求項２】
前記オートテンショナーは、前記テンションプーリの支軸を回転可能に支持するアーム部を有し、
前記雌ねじ部は、前記アーム部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のオートテンショナーの取り付け構造。
【請求項３】
前記雄ねじ部材が挿入され螺合される前記雌ねじ部の開口は、前記補機ベルトの張力が緊締状態にあるときは、車両の前方を向いている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のオートテンショナーの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートテンショナーの取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アイドリングストップを採用する車両では、エンジン始動時の騒音の低減化を図るためベルト駆動式のスタータジェネレータが採用されている。
このスタータジェネレータは、エンジンの停止時に、スタータモータとして機能し、エンジンの駆動時に、ジェネレータとして機能する。
すなわち、ベルト駆動式のスタータジェネレータでは、エンジンの始動時、スタータジェネレータの駆動力が補機ベルトを介してスタータジェネレータプーリからクランクプーリに伝達され、エンジンを始動させる。
また、エンジンの駆動時、エンジンの駆動力がクランクプーリから補機ベルトを介してウォータポンプやエアコンコンプレッサなどの補機と共にスタータジェネレータに伝達され、スタータジェネレータにより発電が行なわれる。
【０００３】
ベルト駆動式では、従来、クランクプーリの駆動力を補機ベルトを介して補機に伝達するため、補機ベルトに張力を与えるオートテンショナーが用いられている。
オートテンショナーは、補機ベルトに掛装されるテンションプーリを回転可能に支持しテンションプーリが補機ベルトの張力を弛緩緊締する方向に移動可能なホルダーと、テンションプーリが補機ベルトに張力を与える方向にホルダーを付勢するスプリング（弾性部材）と、スプリングを保持する台座とを備えている。
台座はシリンダーブロックやスタータージェネレータを取り付けるブラケットやタイミングチェーンを覆うシリンダブロックに取り付けられる。
そして、補機ベルトを組み付ける際には、例えばホルダーにレンチのような工具が係合される工具係合用孔が設けられ、車両の製造ライン上において、この工具係合用孔に工具を係合させ、工具を操作することでホルダーを、補機ベルトに張力を緩める方向に移動させ、補機ベルトの組み付けを行なっている。
また、車両出荷後のメンテナンス時には、この工具係合用孔に工具を係合させ、工具を操作することでホルダーを移動させ、補機ベルトの装脱を行なうようにしている。なお、工具系合部孔を設けず、プーリーをホルダーに回転可能に支持する支持部材、例えばボルト部にレンチ等の工具を係合して、上述の作業をすることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９１３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、スタータジェネレータでは、エンジンの始動時に、大きな駆動力をスタータジェネレータプーリからクランクプーリに伝達するため、発電機能のみ発揮するジェネレータの場合に比べて、補機ベルトに対してより大きな張力が掛けられる。
この場合、製造ライン上では、発電機能のみ発揮するジェネレータの場合よりも大きな工具を工具係合用孔に係合させ、補機ベルトの張力を緩める方向にホルダーを移動させ、補機ベルトの装脱を行なえる。
しかしながら、車両出荷後のメンテナンス時では、エンジンがエンジンルーム内に組み込まれているため、大きな工具をスタータジェネレータに向けて挿入するスペースや大きな工具を操作するためのスペースをエンジンルーム内に確保し難く、そのため、補機ベルトの装脱を簡単に行なえず、何らかの改善が望まれていた。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、メンテナンス時に、狭いスペース内で補機ベルトの装脱を簡単に行なえるようにしたオートテンショナーの取り付け構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明は、内燃機関に取着され、補機ベルトの張力を弛緩緊締する方向に移動可能で前記補機ベルトに張力を与える方向に付勢されたテンションプーリと、前記テンションプーリを付勢する弾性部材を有するオートテンショナーの取り付け構造であって、前記オートテンショナーは、雌ねじ部を有し、前記雌ねじ部は螺合する雄ねじ部材が回転操作されることで前記弾性部材の付勢力に対抗して前記テンションプーリを移動させて補機ベルトを弛緩緊締するように設けられ、前記内燃機関は前記雄ねじ部材に当接可能に設けられたガイド壁を備え、前記ガイド壁は、前記テンションプーリの移動量に応じて前記雄ネジ部材の軸方向を変更させるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、雄ねじ部材以外の工具を用いずとも、工具を用いるとしても小型の工具を用いて雄ねじ部材を回転操作することで補機ベルトの装脱を行なえる。
この場合、弾性部材の付勢力が雄ねじ部材の軸力に変換されるため、雄ねじ部材を回転する操作は、ホルダーを補機ベルトの張力を弛緩緊締する方向に直接動かす操作の場合に比べて大きなスペースおよび大きな力を要せず、小さいスペースおよび小さい力で足りる。
したがって、エンジンルーム内の狭いスペース内において、補機ベルトの装脱を簡単に行なうことが可能となる。
また、請求項２記載の発明によれば、雌ねじ部が、補機ベルトを弛緩緊締する際の移動量が大きいアーム部に設けられているため、小型の工具で雄ねじ部材を回転操作する際の力も小さくて足り、補機ベルトの装脱を簡単に行なう上で有利となる。
また、請求項３記載の発明によれば、エンジンルーム内の雌ねじ部に容易にアクセス可能であるため、揺動操作するためのスペースを確保し易く、エンジンルーム内の狭いスペース内において、補機ベルトの装脱を行なう上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】エンジンルームに組み込まれたシリンダブロック、オートテンショナー部分の側面図で、テンションプーリにより補機ベルトに最も大きな張力を与えている状態の説明図である。
【図２】エンジンルームに組み込まれたシリンダブロック、オートテンショナー部分の側面図で、図１の状態よりも補機ベルトの張力を緩める方向へ雄ねじ部材を回転したときのオートテンショナーの動きを示した説明図である。
【図３】エンジンルームに組み込まれたシリンダブロック、オートテンショナー部分の側面図で、補機ベルトの張力を最も緩め補機ベルトを組み付ける際のオートテンショナーの状態の説明図である。
【図４】エンジンルームに組み込まれたシリンダブロック、オートテンショナー部分を車両の前方から見た斜視図である。
【図５】（Ａ）はブラケットの正面図、（Ｂ）はブラケットの側面図である。
【図６】（Ａ）はオートテンショナーの正面図、（Ｂ）はオートテンショナーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
車両のエンジンルーム１０にはエンジン１２が搭載され、エンジン１２は、クランクシャフトを車幅方向に延在させた横置きエンジンで、シリンダブロック１４の側部（シリンダブロック１４の車幅方向の端部）に、クランクプーリ１６とウォータポンププーリ１８が配置されている。
また、シリンダブロック１４の側部で前部の上部にスタータジェネレータ２０が配置され、その下方にオートテンショナー２２、エアコンコンプレッサ２４が配置されている。
スタータジェネレータ２０はシリンダブロック１４に取着され、オートテンショナー２２とエアコンコンプレッサ２４は、ブラケット２６を介してシリンダブロック１４に取着されている。
それらスタータジェネレータ２０、オートテンショナー２２、エアコンコンプレッサ２４の側部には、スタータジェネレータプーリ３０、テンションプーリ３２、エアコンコンプレッサプーリ３４が配置されている。
【００１０】
補機ベルト３６は、クランクプーリ１６、ウォータポンププーリ１８、スタータジェネレータプーリ３０、テンションプーリ３２、エアコンコンプレッサプーリ３４にわたって掛装されている。
エンジン１２の駆動時には、エンジン１２の駆動力がクランクプーリ１６から補機ベルト３６を介してウォータポンプ（不図示）、スタータジェネレータ２０、エアコンコンプレッサ２４に伝達されそれら補機を駆動させる。
また、エンジン１２の停止時には、スタータジェネレータ２０をスタータモータとして作動させ、スタータジェネレータ２０の駆動力がスタータジェネレータプーリ３０から補機ベルト３６を介してクランクプーリ１６に伝達され、エンジン１２を始動させる。
【００１１】
本実施の形態のオートテンショナー２２の取り付け構造は、ブラケット２６、雌ねじ４０、雄ねじ部材４２、ガイド壁４４を含んで構成されている。なお、雄ねじ部材４２は、車両メンテナンス時に工具として使用され、メンテナンス終了後は取り外される。
図５に示すように、ブラケット２６には、ブラケット２６をシリンダブロック１４に取り付けるためのボルト挿通孔２６０２が形成され、エアコンコンプレッサ２４を取り付けるためのねじ孔２６０６が形成されている。
また、ブラケット２６には、オートテンショナー２２を取り付けるためのねじ孔が形成された２つの取り付け部２６０４Ａ、２６０４Ｂが形成されている。
また、オートテンショナー２２がブラケット２６を介してシリンダブロック１４に取り付けられた状態で、テンションプーリ３２の後方に位置するブラケット２６部分には、後方に凹状の曲面で前方に向けられたガイド壁４４が上下方向に延在形成されている。
したがって、本実施の形態では、ガイド壁４４はシリンダブロック１４に直接設けられておらず、ブラケット２６を介してシリンダブロック１４に設けられていることになる。
【００１２】
図６に示すように、オートテンショナー２２は、テンションプーリ３２、ベース５０、ホルダー５２、スプリング（不図示）を含んで構成されている。
ベース５０は、底部が閉塞された筒部５０Ａと、筒部５０Ａの開口部に設けられたフランジ部５０Ｂとを有している。
フランジ部５０Ｂには、ボルト挿通孔５００２が形成されると共に仮止め用のピン挿通孔５００４が形成されている。
図４に示すように、ベース５０は、ボルト挿通孔５００２に挿通されたボルトＢ１が、ブラケット２６の取り付け部２６０４Ａのねじ孔に螺合され、また、筒部５０Ａの底部の中央を貫通するボルトが、ブラケット２６の取り付け部２６０４Ｂのねじ孔に螺合されることによりブラケット２６に取着されている。
したがって、本実施の形態では、オートテンショナー２２はブラケット２６を介してシリンダブロック１４に取り付けられていることになる。
【００１３】
ベース５０は、ホルダー５２を、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を弛緩緊締する方向に移動可能に支持している。本実施の形態では、筒部５０Ａの中心を中心としてホルダー５２を揺動可能に支持している。
弾性部材であるスプリング（不図示）は捩じりばねであり、ベース５０とホルダー５２にわたって設けられ、テンションプーリ３２が補機ベルト３６に張力を与える方向にホルダー５２を付勢し、補機ベルト３６に大きな張力を与える。
【００１４】
ホルダー５２には、車両の製造ライン上において、オートテンショナー２２をシリンダブロック１４へ組み付ける際に、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を弛緩緊締する方向にホルダー５２を動かすための工具係合用孔５２０２が形成されている。言い換えると、オートテンショナー２２は、補機ベルト３６を弛緩緊締する方向にテンションプーリ３２を移動させるための工具係合用孔５２０２を有している。この工具係合用孔５２０２は、シリンダブロック１４と共にオートテンショナー２２がエンジンルーム１０に組み込まれた状態で車両の側方に向けられる。
また、ホルダー５２には、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を弛緩緊締する方向にホルダー５２を動かした際に、ベース５０の仮止め用のピン挿通孔５００４に合致するピン挿通孔５２０４が形成されている。
また、ホルダー５２は、テンションプーリ３２の支軸を回転可能に支持するアーム部５２０６を有し、雌ねじ４０は、アーム部５２０６の膨出部５２０８に形成されている。雌ねじ４０は、図１〜図３に示すように、車両の前後方向に延在しており、雄ねじ部材４２が挿入され螺合される雌ねじ４０の開口は車両の前方を向いている。
【００１５】
雄ねじ部材４２は、雌ねじ４０に螺合して配設され、雄ねじ部材４２の頭部４２Ａが回転操作されることで、テンションプーリ３２の軸心方向から見て、テンションプーリ３２に掛装された補機ベルト３６の部分に対して交差する方向に移動する。
本実施の形態では、シリンダブロック１４と共にオートテンショナー２２がエンジンルーム１０に組み込まれた状態で、雄ねじ部材４２は車両の前後方向に延在している。
ガイド壁４４は、雄ねじ部材４２の先端に当接可能に設けられている。
ガイド壁４４は、回転操作される雄ねじ部材４２の移動量に応じ、テンションプーリ３２が補機ベルト３６を弛緩緊締する方向にホルダー５２を移動させ、テンションプーリ３２の移動量に応じて雄ねじ部材４２の軸方向を変化させるように構成されている。言い換えると、ガイド壁４４は、回転操作されることで移動する雄ねじ部材４２の移動量に応じてテンションプーリ３２を、補機ベルト３６を弛緩緊締する方向に移動させ、テンションプーリ３２の移動量に応じて雄ねじ部材４２の軸方向を変化させるように構成されている。
【００１６】
詳細に説明すると、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が大きくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、ガイド壁４４を介して、図１から図３に示すように、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を緩める方向に移動する。
また、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が小さくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、ガイド壁４４を介して、図３からから図１に示すように、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を高める方向に移動する。
【００１７】
次に、本実施の形態の作用、効果について説明する。
図３に示すように、車両の製造ライン上において、エンジン１２をエンジンルーム１０に組み込む前に、工具係合用孔５２０２に大型の工具を係合し、オートテンショナー２２の捩じりばねの弾発力に抗してホルダー５２を補機ベルト３６の張力を緩める方向に移動させる。そして、ベースのピン挿通孔５００４とホルダーのピン挿通孔５２０４を合致させ、それらピン挿通孔５００４、５２０４にピンを挿入してホルダー５２を仮止めする。
この状態で補機ベルト３６をクランクプーリ１６、ウォータポンププーリ１８、スタータジェネレータプーリ３０、テンションプーリ３２、エアコンコンプレッサプーリ３４にわたって掛装する。
次に、ピンをピン挿通孔５００４、５２０４から抜き出し、捩じりばねの大きな弾発力によりホルダー５２を揺動させ、テンションプーリ３２を移動させることで、補機ベルト３６に大きな張力を与える。
【００１８】
また、車両出荷後のメンテナンス時において補機ベルト３６を取り外す際には、雌ねじ４０に雄ねじ部材４２を螺合し、雄ねじ部材４２の先端をガイド壁４４に当接させ、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が大きくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、図１から図３に示すように、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力が減る方向にホルダー５２が移動し、テンションプーリ３２の移動量に応じて雄ねじ部材４２の軸方向が変化する。
図３に示すように、雄ねじ部材４２の先端がガイド壁４４の延在方向の端部に位置した状態で、テンションプーリ３２は、補機ベルト３６の張力が減る方向への移動量が最大となり、ここで作業者は、補機ベルト３６をクランクプーリ１６、ウォータポンププーリ１８、スタータジェネレータプーリ３０、テンションプーリ３２、エアコンコンプレッサプーリ３４から取り外す。
また、補機ベルト３６を掛装する場合には、補機ベルト３６を掛装した後、雄ねじ部材４２を、雌ねじ４０からガイド壁４４に向かって突出する雄ねじ部の量が小さくなる方向に雄ねじ部材４２を回転操作すると、図３から図１に示すように、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を高くする方向にホルダー５２が移動され、テンションプーリ３２の移動量に応じて雄ねじ部材４２の軸方向が変化し、その後、雌ねじ４０から雄ねじ部材４２を取り外す。
なお、図３の状態で、ピン挿通孔５００４、５２０４にピンを挿入してホルダー５２を仮止めし、雌ねじ４０から雄ねじ部材４２を取り外した状態で、補機ベルト３６の装脱を行ない、メンテナンス作業終了後に、ピンをピン挿通孔５００４、５２０４から抜き出し、捩じりばねの大きな弾発力によりホルダー５２を揺動させ、テンションプーリ３２を移動させることで、補機ベルト３６に大きな張力を与えるようにしてもよい。
【００１９】
このとき付勢力Ｆ（図１参照）と回転操作力Ｍ（図１参照）との関係は以下の数式により表される。
F=2×1000×M/{μn×dn+d2×(tanβ+μ/cosα)}
上式において、
F=付勢力  N（テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を緩めるのに必要な荷重）
M=締め付けトルク  Nm
μn＝座面摩擦係数
dn=座面の有効径    mm
d2=ねじの有効径    mm
β=ねじのリード角
μ=ねじ面の摩擦係数
α=ねじ山の半角
である。
例えば、テンションプーリ３２が補機ベルト３６の張力を緩めるのに必要な荷重Ｆが2000Nとすると、JIS規格で定められるM8x1.25のネジから各種係数使ってアームを動かすために必要な締め付けトルクＭを計算すると約５Nmである。
【００２０】
したがって、本実施の形態によれば、小型のレンチを用い、雄ねじ部材４２の頭部４２Ａを回転操作することで補機ベルト３６の装脱を行なえ、その回転操作も小型のレンチを揺動させるために大きなスペースを要しないことから、エンジンルーム１０内の狭いスペース内において、大きな張力が必要とされる補機ベルト３６の装脱を行なうことが可能となる。
【００２１】
また、雄ねじ部材４２は、テンションプーリ３２の支軸を回転可能に支持するアーム部５２０６に設けられ、ホルダー５２の揺動中心から離れているため、小型のレンチを回転操作する際の力も小さくて足り、補機ベルト３６の装脱を簡単に行なう上で有利となる。
また、雄ねじ部材４２が挿入され螺合される雌ねじ部４０の開口は、補機ベルト３６の張力が緊締状態にあるときは、車両の前方を向いていることから、シリンダブロック１４の前方において小型のレンチを揺動操作するためのスペースを確保し易く、エンジンルーム１０内の狭いスペース内において、大きな張力が必要とされる補機ベルト３６の装脱を行なう上で有利となる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、ジェネレータが、スタータモータとしても機能するスタータジェネレータ２０である場合について説明したが、本発明は、単に発電機能のみ発揮するジェネレータの場合にも無論適用される。
また、ガイド壁４４はシリンダブロック１４に直接設けられていてもよく、あるいは、シリンダブロック１４に取り付けられたその他の部材に設けられていてもよく、要するに、シリンダブロック１４やシリンダブロック１４に固定された部材を含むシリンダブロック１４側に設けられていればよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０……エンジンルーム、１２……エンジン、１４……シリンダブロック、１６……クランクプーリ、１８……ウォータポンププーリ、２０……スタータジェネレータ、２２……オートテンショナー、２４……エアコンコンプレッサ、２６……ブラケット、３０……スタータジェネレータプーリ、３２……テンションプーリ、３４……エアコンコンプレッサプーリ、３６……補機ベルト、４０……雌ねじ、４２……雄ねじ部材、４４……ガイド壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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